化学实验装置取决于

1. 气体粘度怎么测

当液体内各部分之间有相对运动时，接触面之间存在内摩擦力，阻碍液体的相对运动，这种性质称为液体的粘滞性，液体的内摩擦力称为粘滞力。粘滞力的大小与接触面面积以及接触面处的速度梯度成正比，比例系数η称为粘度（或粘滞系数）。
对液体粘滞性的研究在流体力学，化学化工，医疗，水利等领域都有广泛的应用，例如在用管道输送液体时要根据输送液体的流量，压力差，输送距离及液体粘度，设计输送管道的口径。
测量液体粘度可用落球法，毛细管法，转筒法等方法，其中落球法适用于测量粘度较高的液体。
粘度的大小取决于液体的性质与温度，温度升高，粘度将迅速减小。例如对于蓖麻油，在室温附近温度改变1˚C，粘度值改变约10%。因此，测定液体在不同温度的粘度有很大的实际意义，欲准确测量液体的粘度，必须精确控制液体温度。
实验目的：
1． 用落球法测量不同温度下蓖麻油的粘度
2． 了解PID温度控制的原理
3． 练习用停表记时，用螺旋测微器测直径
实验仪器：
变温粘度测量仪，ZKY-PID温控实验仪，停表，螺旋测微器，钢球若干
实验原理：
1． 落球法测定液体的粘度
1个在静止液体中下落的小球受到重力、浮力和粘滞阻力3个力的作用，如果小球的速度v很小，且液体可以看成在各方向上都是无限广阔的，则从流体力学的基本方程可以导出表示粘滞阻力的斯托克斯公式：
（1）
（1）式中d为小球直径。由于粘滞阻力与小球速度v成正比，小球在下落很短一段距离后（参见附录的推导），所受3力达到平衡，小球将以v0匀速下落，此时有：
（2）
（2）式中ρ为小球密度，ρ0为液体密度。由（2）式可解出粘度η的表达式：
（3）
本实验中，小球在直径为D的玻璃管中下落，液体在各方向无限广阔的条件不满足，此时粘滞阻力的表达式可加修正系数(1+2.4d/D)，而（3）式可修正为：
（4）
当小球的密度较大，直径不是太小，而液体的粘度值又较小时，小球在液体中的平衡速度v0会达到较大的值，奥西思-果尔斯公式反映出了液体运动状态对斯托克斯公式的影响：
（5）
其中 ，Re称为雷诺数，是表征液体运动状态的无量纲参数。
（6）
当Re小于0.1时，可认为（1）、（4）式成立。当0.1<Re<1时，应考虑（5）式中1级修正项的影响，当Re大于1时，还须考虑高次修正项。
考虑（5）式中1级修正项的影响及玻璃管的影响后，粘度η1可表示为：
（7）
由于3Re/16是远小于1的数，将1/（1+3Re/16）按幂级数展开后近似为1－3Re/16，（7）式又可表示为：
（8）
已知或测量得到ρ、ρ0、D、d、v等参数后，由（4）式计算粘度η，再由（6）式计算Re，若需计算Re的1级修正，则由（8）式计算经修正的粘度η1。
在国际单位制中，η的单位是Pa·s（帕斯卡•秒），在厘米，克，秒制中，η的单位是P（泊）或cP（厘泊），它们之间的换算关系是：
1Pa·s = 10P = 1000cP （9）
2．PID调节原理
PID调节是自动控制系统中应用最为广泛的一种调节规律，自动控制系统的原理可用图1说明。
e(t) u(t) 操作量

被控量 扰动

图1 自动控制系统框图
假如被控量与设定值之间有偏差e(t)=设定值-被控量，调节器依据e(t)及一定的调节规律输出调节信号u(t)，执行单元按u(t)输出操作量至被控对象，使被控量逼近直至最后等于设定值。调节器是自动控制系统的指挥机构。
在我们的温控系统中，调节器采用PID调节，执行单元是由可控硅控制加热电流的加热器，操作量是加热功率，被控对象是水箱中的水，被控量是水的温度。
PID调节器是按偏差的比例(proportional)，积分(integral)，微分(differential)，进行调节，其调节规律可表示为：
（10）
式中第一项为比例调节，KP为比例系数。第二项为积分调节，TI为积分时间常数。第三项为微分调节，TD为微分时间常数。
PID温度控制系统在调节过程中温度随时间的一般变化关系可用图2表示，控制效果可用稳定性，准确性和快速性评价。
系统重新设定（或受到扰动）后经过一定的过渡过程能够达到新的平衡状态，则为稳定的调节过程；若被控量反复振荡，甚至振幅越来越大，则为不稳定调节过程，不稳定调节过程是有害而不能采用的。准确性可用被调量的动态偏差和静态偏差来衡量，二者越小，准确性越高。快速性可用过渡时间表示，过渡时间越短越好。实际控制系统中，上述三方面指标常常是互相制约，互相矛盾的，应结合具体要求综合考虑。
由图2可见，系统在达到设定值后一般并不能立即稳定在设定值，而是超过设定值后经一定的过渡过程才重新稳定，产生超调的原因可从系统惯性，传感器滞后和调节器特性等方面予以说明。系统在升温过程中，加热器温度总是高于被控对象温度，在达到设定值后，即使减小或切断加热功率，加热器存储的热量在一定时间内仍然会使系统升温，降温有类似的反向过程，这称之为系统的热惯性。传感器滞后是指由于传感器本身热传导特性或是由于传感器安装位置的原因，使传感器测量到的温度比系统实际的温度在时间上滞后，系统达到设定值后调节器无法立即作出反应，产生超调。对于实际的控制系统，必须依据系统特性合理整定PID参数，才能取得好的控制效果。
由（10）式可见，比例调节项输出与偏差成正比，它能迅速对偏差作出反应，并减小偏差，但它不能消除静态偏差。这是因为任何高于室温的稳态都需要一定的输入功率维持，而比例调节项只有偏差存在时才输出调节量。增加比例调节系数KP可减小静态偏差，但在系统有热惯性和传感器滞后时，会使超调加大。
积分调节项输出与偏差对时间的积分成正比，只要系统存在偏差，积分调节作用就不断积累，输出调节量以消除偏差。积分调节作用缓慢，在时间上总是滞后于偏差信号的变化。增加积分作用(减小TI)可加快消除静态偏差，但会使系统超调加大，增加动态偏差，积分作用太强甚至会使系统出现不稳定状态。
微分调节项输出与偏差对时间的变化率成正比，它阻碍温度的变化，能减小超调量，克服振荡。在系统受到扰动时，它能迅速作出反应，减小调整时间，提高系统的稳定性。
PID调节器的应用已有一百多年的历史，理论分析和实践都表明，应用这种调节规律对许多具体过程进行控制时，都能取得满意的结果。
仪器介绍
1． 落球法变温粘度测量仪
变温粘度仪的外型如图3所示。待测液体装在细长的样品管中，能使液体温度较快的与加热水温达到平衡，样品管壁上有刻度线，便于测量小球下落的距离。样品管外的加热水套连接到温控仪，通过热循环水加热样品。底座下有调节螺钉，用于调节样品管的铅直。

2．开放式PID温控实验仪
温控实验仪包含水箱，水泵，加热器，控制及显示电路等部分。
本温控试验仪内置微处理器，带有液晶显示屏，具有操作菜单化，能根据实验对象选择PID参数以达到最佳控制，能显示温控过程的温度变化曲线和功率变化曲线及温度和功率的实时值，能存储温度及功率变化曲线，控制精度高等特点，仪器面板如图4所示。
开机后，水泵开始运转，显示屏显示操作菜单，可选择工作方式，输入序号及室温，设定温度及PID参数。使用 键选择项目， 键设置参数，按确认键进入下一屏，按返回键返回上一屏。
进入测量界面后，屏幕上方的数据栏从左至右依次显示序号，设定温度，初始温度，当前温度，当前功率，调节时间等参数。图形区以横坐标代表时间，纵坐标代表温度（以及功率），并可用 键改变温度坐标值。仪器每隔15秒采集1次温度及加热功率值，并将采得的数据标示在图上。温度达到设定值并保持两分钟温度波动小于0.1度，仪器自动判定达到平衡，并在图形区右边显示过渡时间ts，动态偏差σ，静态偏差e。一次实验完成退出时，仪器自动将屏幕按设定的序号存储（共可存储10幅），以供必要时查看，分析，比较。
3．停表
PC396电子停表具有多种功能。按功能转换键，待显示屏上方出现符号 且第1和第6、7短横线闪烁时，即进入停表功能。此时按开始/停止键可开始或停止记时，多次按开始/停止键可以累计记时。一次测量完成后，按暂停/回零键使数字回零，准备进行下一次测量。
实验内容与步骤
1．检查仪器后面的水位管，将水箱水加到适当值
平常加水从仪器顶部的注水孔注入。若水箱排空后第1次加水，应该用软管从出水孔将水经水泵加入水箱，以便排出水泵内的空气，避免水泵空转（无循环水流出）或发出嗡鸣声。
2．设定PID参数
若对PID调节原理及方法感兴趣，可在不同的升温区段有意改变PID参数组合，观察参数改变对调节过程的影响，探索最佳控制参数。
若只是把温控仪作为实验工具使用，则保持仪器设定的初始值，也能达到较好的控制效果。
3．测定小球直径
由（6）式及（4）式可见，当液体粘度及小球密度一定时，雷诺数Re  d3。在测量蓖麻油的粘度时建议采用直径1~2mm的小球，这样可不考虑雷诺修正或只考虑1级雷诺修正。
用螺旋测微器测定小球的直径d，将数据记入表1中。
表1 小球的直径
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 平均值
d (10-3m)
4．测定小球在液体中下落速度并计算粘度
温控仪温度达到设定值后再等约10分钟，使样品管中的待测液体温度与加热水温完全一致，才能测液体粘度。
用镊子夹住小球沿样品管中心轻轻放入液体，观察小球是否一直沿中心下落，若样品管倾斜，应调节其铅直。测量过程中，尽量避免对液体的扰动。
用停表测量小球落经一段距离的时间t，并计算小球速度v0，用（4）或（8）式计算粘度η，记入表2中。
表2中，列出了部分温度下粘度的标准值，可将这些温度下粘度的测量值与标准值比较，并计算相对误差。
将表2 中η的测量值在坐标纸上作图，表明粘度随温度的变化关系。
实验全部完成后，用磁铁将小球吸引至样品管口，用镊子夹入蓖麻油中保存，以备下次实验使用。

表2 粘度的测定 ρ = 7.8×103kg/m3 ρ0 = 0.95×103kg/m3 D = 2.0×10-2m
温度
（˚C） 时间（s） 速度
(m/s) η (Pa·s)
测量值 *η(Pa·s)
标准值
1 2 3 4 5 平均
10 2.420
15
20 0.986
25
30 0.451
35
40 0.231
45
50
55
* 摘自 CRC Handbook of Chemistry and Physics
附录 小球在达到平衡速度之前所经路程L的推导
由牛顿运动定律及粘滞阻力的表达式，可列出小球在达到平衡速度之前的运动方程：
（1）
经整理后得：
（2）
这是1个一阶线性微分方程，其通解为：
（3）
设小球以零初速放入液体中，代入初始条件（t=0, v=0），定出常数C并整理后得：
（4）
随着时间增大，（4）式中的负指数项迅速趋近于0，由此得平衡速度：
（5）
（5）式与正文中的（3）式是等价的，平衡速度与粘度成反比。设从速度为0到速度达到平衡速度的99.9%这段时间为平衡时间t0，即令：
（6）
由（6）式可计算平衡时间。
若钢球直径为10-3m，代入钢球的密度ρ，蓖麻油的密度ρ0及40 ºC时蓖麻油的粘度η = 0.231 Pa·s，可得此时的平衡速度约为v0 = 0.016 m/s，平衡时间约为t0 = 0.013 s。
平衡距离L小于平衡速度与平衡时间的乘积，在我们的实验条件下，小于1mm，基本可认为小球进入液体后就达到了平衡速度。

飞机在空中飞行，树在微风中摇曳；一切与空气发生相对运动的物体都会受到与之接触的空气层的摩擦力，在摩擦过程中，这一气层会随着运动物体一起作适当运动；而与这一气层接触的下一气层，由于分子力的作用，对上一气层产生的粘滞力，会往相反方向阻碍这种运动；一层一层的影响下去便形成流体中的层流。有时树欲静而风不止，有时狂风大作力拔大树，空气的粘滞力也是时大时小；航天飞机着陆进入大气层时，空气的摩擦粘滞阻力可以产生千多度的高温，可见其作功的威力。表征流体粘滞力这些特征的系数叫粘滞系数。在一些力学实验中，由于空气粘滞力的影响会带来一些误差，所以研究空气粘滞系数的测定具有一定的实际意义。
本课题要研究空气粘滞系数及其测定方法，通过研究还要涉及到功能原理的应用，要求利用气垫导轨来设计几种方法完成测量，并进行误差的分析提出自己的见解。
提供仪器及材料
仪器：气垫导轨；光电计时器；滑块；物理天平；读数显微镜
材料：米尺、卡尺、量角器
1、什么叫粘滞系数？液体的粘滞系数测定方法有哪几种，能否适合空气粘滞系数的测定？
2、怎样定性的研究气轨导轨上滑块受到空气粘滞力的作用？
3、从功能原理上分析，气垫导轨上滑块的运动速度衰减满足什么关系？
4、利用水平导轨来研究空气粘滞力可以根据什么原理式，这种方法有什么局限性？
5、利用倾斜导轨来研究空气粘滞系数可得什么实验原理式，这种方法有什么困难？
6、有无更好的方法测空气的粘滞系数，其实验原理怎么表达？
7、滑块与导轨之间的空气层厚度可以怎么测？
五、课题内容及指标
1、将气轨调平，设计实验方法定性的研究空气阻尼情况，并测出若干组数据分析能量的损耗。
2、从动能损耗的角度，设计实验装置研究气垫导轨上空气粘滞系数的测量方法，并测出数据。
3、从势能耗损的角度，利用气垫导轨，设计实验装置，研究空气粘滞系数的测量方法，并测出数据。
4、以倾斜导轨上滑块势能与动能之差等于空气粘滞力作功的原理，设计实验装置测量空气粘滞系数，并进行分析。
5、改进装置，克服以上存在的问题，再设计一种较好的方法，测出空气的粘滞系数，并计算结果。
6、对以上各测量方法进行比对，分析其实验结果。
六、结题报告及论文
1、报告课题意义及研究目的
2、介绍基本研究方案及原理，研究滑块在导轨上的运动情况
3、介绍所设计的仪器装置及其操作步骤
4、对滑块在气轨上的运动，利用功能原理进行分析讨论
5、介绍所用的各种测量新方法，分析比较给出研究的正确结论。
6、报告通过本研究所得收获并提出自己的意见。当液体内各部分之间有相对运动时，接触面之间存在内摩擦力，阻碍液体的相对运动，这种性质称为液体的粘滞性，液体的内摩擦力称为粘滞力。粘滞力的大小与接触面面积以及接触面处的速度梯度成正比，比例系数η称为粘度（或粘滞系数）。
对液体粘滞性的研究在流体力学，化学化工，医疗，水利等领域都有广泛的应用，例如在用管道输送液体时要根据输送液体的流量，压力差，输送距离及液体粘度，设计输送管道的口径。
测量液体粘度可用落球法，毛细管法，转筒法等方法，其中落球法适用于测量粘度较高的液体。
粘度的大小取决于液体的性质与温度，温度升高，粘度将迅速减小。例如对于蓖麻油，在室温附近温度改变1˚C，粘度值改变约10%。因此，测定液体在不同温度的粘度有很大的实际意义，欲准确测量液体的粘度，必须精确控制液体温度。
实验目的：
1． 用落球法测量不同温度下蓖麻油的粘度
2． 了解PID温度控制的原理
3． 练习用停表记时，用螺旋测微器测直径
实验仪器：
变温粘度测量仪，ZKY-PID温控实验仪，停表，螺旋测微器，钢球若干
实验原理：
1． 落球法测定液体的粘度
1个在静止液体中下落的小球受到重力、浮力和粘滞阻力3个力的作用，如果小球的速度v很小，且液体可以看成在各方向上都是无限广阔的，则从流体力学的基本方程可以导出表示粘滞阻力的斯托克斯公式：
（1）
（1）式中d为小球直径。由于粘滞阻力与小球速度v成正比，小球在下落很短一段距离后（参见附录的推导），所受3力达到平衡，小球将以v0匀速下落，此时有：
（2）
（2）式中ρ为小球密度，ρ0为液体密度。由（2）式可解出粘度η的表达式：
（3）
本实验中，小球在直径为D的玻璃管中下落，液体在各方向无限广阔的条件不满足，此时粘滞阻力的表达式可加修正系数(1+2.4d/D)，而（3）式可修正为：
（4）
当小球的密度较大，直径不是太小，而液体的粘度值又较小时，小球在液体中的平衡速度v0会达到较大的值，奥西思-果尔斯公式反映出了液体运动状态对斯托克斯公式的影响：
（5）
其中 ，Re称为雷诺数，是表征液体运动状态的无量纲参数。
（6）
当Re小于0.1时，可认为（1）、（4）式成立。当0.1<Re<1时，应考虑（5）式中1级修正项的影响，当Re大于1时，还须考虑高次修正项。
考虑（5）式中1级修正项的影响及玻璃管的影响后，粘度η1可表示为：
（7）
由于3Re/16是远小于1的数，将1/（1+3Re/16）按幂级数展开后近似为1－3Re/16，（7）式又可表示为：
（8）
已知或测量得到ρ、ρ0、D、d、v等参数后，由（4）式计算粘度η，再由（6）式计算Re，若需计算Re的1级修正，则由（8）式计算经修正的粘度η1。
在国际单位制中，η的单位是Pa·s（帕斯卡•秒），在厘米，克，秒制中，η的单位是P（泊）或cP（厘泊），它们之间的换算关系是：
1Pa·s = 10P = 1000cP （9）
2．PID调节原理
PID调节是自动控制系统中应用最为广泛的一种调节规律，自动控制系统的原理可用图1说明。
e(t) u(t) 操作量

被控量 扰动

图1 自动控制系统框图
假如被控量与设定值之间有偏差e(t)=设定值-被控量，调节器依据e(t)及一定的调节规律输出调节信号u(t)，执行单元按u(t)输出操作量至被控对象，使被控量逼近直至最后等于设定值。调节器是自动控制系统的指挥机构。
在我们的温控系统中，调节器采用PID调节，执行单元是由可控硅控制加热电流的加热器，操作量是加热功率，被控对象是水箱中的水，被控量是水的温度。
PID调节器是按偏差的比例(proportional)，积分(integral)，微分(differential)，进行调节，其调节规律可表示为：
（10）
式中第一项为比例调节，KP为比例系数。第二项为积分调节，TI为积分时间常数。第三项为微分调节，TD为微分时间常数。
PID温度控制系统在调节过程中温度随时间的一般变化关系可用图2表示，控制效果可用稳定性，准确性和快速性评价。
系统重新设定（或受到扰动）后经过一定的过渡过程能够达到新的平衡状态，则为稳定的调节过程；若被控量反复振荡，甚至振幅越来越大，则为不稳定调节过程，不稳定调节过程是有害而不能采用的。准确性可用被调量的动态偏差和静态偏差来衡量，二者越小，准确性越高。快速性可用过渡时间表示，过渡时间越短越好。实际控制系统中，上述三方面指标常常是互相制约，互相矛盾的，应结合具体要求综合考虑。
由图2可见，系统在达到设定值后一般并不能立即稳定在设定值，而是超过设定值后经一定的过渡过程才重新稳定，产生超调的原因可从系统惯性，传感器滞后和调节器特性等方面予以说明。系统在升温过程中，加热器温度总是高于被控对象温度，在达到设定值后，即使减小或切断加热功率，加热器存储的热量在一定时间内仍然会使系统升温，降温有类似的反向过程，这称之为系统的热惯性。传感器滞后是指由于传感器本身热传导特性或是由于传感器安装位置的原因，使传感器测量到的温度比系统实际的温度在时间上滞后，系统达到设定值后调节器无法立即作出反应，产生超调。对于实际的控制系统，必须依据系统特性合理整定PID参数，才能取得好的控制效果。
由（10）式可见，比例调节项输出与偏差成正比，它能迅速对偏差作出反应，并减小偏差，但它不能消除静态偏差。这是因为任何高于室温的稳态都需要一定的输入功率维持，而比例调节项只有偏差存在时才输出调节量。增加比例调节系数KP可减小静态偏差，但在系统有热惯性和传感器滞后时，会使超调加大。
积分调节项输出与偏差对时间的积分成正比，只要系统存在偏差，积分调节作用就不断积累，输出调节量以消除偏差。积分调节作用缓慢，在时间上总是滞后于偏差信号的变化。增加积分作用(减小TI)可加快消除静态偏差，但会使系统超调加大，增加动态偏差，积分作用太强甚至会使系统出现不稳定状态。
微分调节项输出与偏差对时间的变化率成正比，它阻碍温度的变化，能减小超调量，克服振荡。在系统受到扰动时，它能迅速作出反应，减小调整时间，提高系统的稳定性。
PID调节器的应用已有一百多年的历史，理论分析和实践都表明，应用这种调节规律对许多具体过程进行控制时，都能取得满意的结果。
仪器介绍
1． 落球法变温粘度测量仪
变温粘度仪的外型如图3所示。待测液体装在细长的样品管中，能使液体温度较快的与加热水温达到平衡，样品管壁上有刻度线，便于测量小球下落的距离。样品管外的加热水套连接到温控仪，通过热循环水加热样品。底座下有调节螺钉，用于调节样品管的铅直。

2．开放式PID温控实验仪
温控实验仪包含水箱，水泵，加热器，控制及显示电路等部分。
本温控试验仪内置微处理器，带有液晶显示屏，具有操作菜单化，能根据实验对象选择PID参数以达到最佳控制，能显示温控过程的温度变化曲线和功率变化曲线及温度和功率的实时值，能存储温度及功率变化曲线，控制精度高等特点，仪器面板如图4所示。
开机后，水泵开始运转，显示屏显示操作菜单，可选择工作方式，输入序号及室温，设定温度及PID参数。使用 键选择项目， 键设置参数，按确认键进入下一屏，按返回键返回上一屏。
进入测量界面后，屏幕上方的数据栏从左至右依次显示序号，设定温度，初始温度，当前温度，当前功率，调节时间等参数。图形区以横坐标代表时间，纵坐标代表温度（以及功率），并可用 键改变温度坐标值。仪器每隔15秒采集1次温度及加热功率值，并将采得的数据标示在图上。温度达到设定值并保持两分钟温度波动小于0.1度，仪器自动判定达到平衡，并在图形区右边显示过渡时间ts，动态偏差σ，静态偏差e。一次实验完成退出时，仪器自动将屏幕按设定的序号存储（共可存储10幅），以供必要时查看，分析，比较。
3．停表
PC396电子停表具有多种功能。按功能转换键，待显示屏上方出现符号 且第1和第6、7短横线闪烁时，即进入停表功能。此时按开始/停止键可开始或停止记时，多次按开始/停止键可以累计记时。一次测量完成后，按暂停/回零键使数字回零，准备进行下一次测量。
实验内容与步骤
1．检查仪器后面的水位管，将水箱水加到适当值
平常加水从仪器顶部的注水孔注入。若水箱排空后第1次加水，应该用软管从出水孔将水经水泵加入水箱，以便排出水泵内的空气，避免水泵空转（无循环水流出）或发出嗡鸣声。
2．设定PID参数
若对PID调节原理及方法感兴趣，可在不同的升温区段有意改变PID参数组合，观察参数改变对调节过程的影响，探索最佳控制参数。
若只是把温控仪作为实验工具使用，则保持仪器设定的初始值，也能达到较好的控制效果。
3．测定小球直径
由（6）式及（4）式可见，当液体粘度及小球密度一定时，雷诺数Re  d3。在测量蓖麻油的粘度时建议采用直径1~2mm的小球，这样可不考虑雷诺修正或只考虑1级雷诺修正。
用螺旋测微器测定小球的直径d，将数据记入表1中。
表1 小球的直径
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 平均值
d (10-3m)
4．测定小球在液体中下落速度并计算粘度
温控仪温度达到设定值后再等约10分钟，使样品管中的待测液体温度与加热水温完全一致，才能测液体粘度。
用镊子夹住小球沿样品管中心轻轻放入液体，观察小球是否一直沿中心下落，若样品管倾斜，应调节其铅直。测量过程中，尽量避免对液体的扰动。
用停表测量小球落经一段距离的时间t，并计算小球速度v0，用（4）或（8）式计算粘度η，记入表2中。
表2中，列出了部分温度下粘度的标准值，可将这些温度下粘度的测量值与标准值比较，并计算相对误差。
将表2 中η的测量值在坐标纸上作图，表明粘度随温度的变化关系。
实验全部完成后，用磁铁将小球吸引至样品管口，用镊子夹入蓖麻油中保存，以备下次实验使用。

表2 粘度的测定 ρ = 7.8×103kg/m3 ρ0 = 0.95×103kg/m3 D = 2.0×10-2m
温度
（˚C） 时间（s） 速度
(m/s) η (Pa·s)
测量值 *η(Pa·s)
标准值
1 2 3 4 5 平均
10 2.420
15
20 0.986
25
30 0.451
35
40 0.231
45
50
55
* 摘自 CRC Handbook of Chemistry and Physics
附录 小球在达到平衡速度之前所经路程L的推导
由牛顿运动定律及粘滞阻力的表达式，可列出小球在达到平衡速度之前的运动方程：
（1）
经整理后得：
（2）
这是1个一阶线性微分方程，其通解为：
（3）
设小球以零初速放入液体中，代入初始条件（t=0, v=0），定出常数C并整理后得：
（4）
随着时间增大，（4）式中的负指数项迅速趋近于0，由此得平衡速度：
（5）
（5）式与正文中的（3）式是等价的，平衡速度与粘度成反比。设从速度为0到速度达到平衡速度的99.9%这段时间为平衡时间t0，即令：
（6）
由（6）式可计算平衡时间。
若钢球直径为10-3m，代入钢球的密度ρ，蓖麻油的密度ρ0及40 ºC时蓖麻油的粘度η = 0.231 Pa·s，可得此时的平衡速度约为v0 = 0.016 m/s，平衡时间约为t0 = 0.013 s。
平衡距离L小于平衡速度与平衡时间的乘积，在我们的实验条件下，小于1mm，基本可认为小球进入液体后就达到了平衡速度。

飞机在空中飞行，树在微风中摇曳；一切与空气发生相对运动的物体都会受到与之接触的空气层的摩擦

2. 初中化学实验室制取二氧化碳说课稿

二氧化碳是空气中常见的化合物，碳与氧反应生成其化学式为CO2。初中化学实验室制取二氧化碳的说课稿该怎么准备呢？下面是由我整理的初中化学实验室制取二氧化碳的说课稿，希望对大家有所帮助。

初中化学实验室制取二氧化碳说课稿(一)

一、教材分析

1.地位和作用

本课题在整个化学学习过程中所占的地位十分重要，他是培育学生学习实验室中制取某种气体时，药品的选择、装置的设计、实验的 方法 等思路的最好的教材，上好本节课对学生今后学习元素化合价知识、化学基础实验及探究能力的培养，有着深远的影响。

中就本节课来说，既是对实验室制取氧气知识的巩固提升，又是对制取气体知识的构建。通过本节课的学习，学生应该可以形成初中化学制取气体的完整知识体系，包括药品选择探究等五个方面，这些知识在今后学习相关知识时能够起到全面的指导作用。

2.教学重点与难点

教学重点：实验室制取二氧化碳的化学反应原理、实验装置和制取方法的学习。

重点突破：(1)通过演示实验，和学生实验， 师生共同确定实验室制取二氧化碳的药品、反应原理，(2)学生演示实验，和分组实验相结合，及时反馈矫正。

教学难点：确定实验室取二氧化碳的药品。。

难点突破：通过思维的发散和收敛的过程，完成实验室制取二氧化碳的药品选择的探究过程。

二、学情分析

学生已学氧气的实验室制法，对于气体的制法与收集较为熟悉，知道气体的收集方法与气体的物理性质有关，能生成CO2的反应，想到木炭的燃烧，碳还原氧化铜，碳酸分解，但是没有关于用大理石与稀盐酸反应来制取的知识。一个班学生的基本情况是：素质参差不齐，中等水平学生较多，基础较差的学生也近十来个。 在教学过程中尽量学一些基础知识，有关提高部分，可将课后巩固练习题作为提高题。还要通过实验提高学生学习兴趣，教师要精心组织，如提问辅导，巡回指导。

三、教学目标

1、知识与技能 ：

(1)能说出在实验室里制取气体的方法和设计思路;能用化学方程式表示出实验室制取二氧化碳的化学反应原理，建立制取气体的知识体系能独立完成实验室制取气体的操作。

(2)通过二氧化碳的实验室制法的研讨，提高学生分析问题和解决实际问题的能力;通过实验，培养学生观察能力、实验能力和主动获取知的能力，不断增强学生的参与意识、合作意识、探索意识。

2、过程与方法：

通过思维的发散和收敛的过程，完成实验室制取二氧化碳的药品选择的探究过程。利用分组实验和演示实验相结合的学习过程，完成两个探究实验。通过设计的装置的环节提高对装置的理解和认识。

3、情感态度与价值观

(1)通过实验、问题的讨论，培养学生求实、创新、合作的科学品质。

(2)通过教师与学生、学生与学生之间的合作学习、研究性学习，体验探究成功乐趣，激发学生的求知欲，形成持续不断的学习化学的兴趣。

四、 教学方法 与教学设计思路

1.教学方法：

活动探究、合作交流、讨论归纳相结合的教学法。

2.教学设计思路：

这节课教学着重实现了学生的参与性，因为学生主动学习是获得知识技能最佳的途径。另外，教学过程中设置了多个探究环节，自然的贯穿整个课堂教学中，很好的保持了学生的学习热情和实验能力。另外的突破是，多手段实现即时反馈目的。

教学分为三个环节，新课引入、讲授新课、 反思 提升、布置作业。

一)引入新课。情景引入，在处理大理石制品时出现了意外现象，意外中生成的是什么气体?学生通过猜想和验证、得结论，完成第一个探究过程。然后再思考，这个实验有什么利用价值?从而引入今天的教学内容。然后板书本节的教学目标，介绍重难点，等待学生完成每一部分板书。

二)讲授新课。选择实验室制取二氧化碳药品这个环节上面，我采取让学生先发散后收敛的 思维训练 方式。让他们从已有知识中选择可以得到二氧化碳的方法，再通过热烈讨论，从中选出最适合实验室制取二氧化碳的一个方法。接下来从几个相似的药品中通过分组实验选择最适合的一个。然后学生完成板书，实现即时反馈与矫正。反应原理这个环节，由于学生没有学习复分解反应，教学时直接讲授，不做过多展开，使教学突出重点。但是尝试了教授反应规律交换思想，便于学生理解掌握方程。制取气体这个环节，由于已经有氧气制备的知识储备，这部分知识以及比较有基础，简单的复习氧气制备气体装置后，不对二氧化碳再做知识回顾，让学生自己提炼知识点，展开选择和设计，然后通过视频投影展示学生设计，便于发现问题再次实现反馈及时目的。接下来，教学进入演示阶段，请学生代表完成制取和检验气体的操作，检验他们的制取气体的技能。再通过学生对他们的实验过程问题的评价，及时纠正错误，同时也实现了多层面学生的参与性。

三)课堂反思

教师提出问题：上述实验装置反应大现在还没有停止，你对此有什么认识?怎么解决这个问题?请学生参与讨论、分析原因、制定方案、解决问题，这样实现了知识的提升，提高了学生的实验分析能力同时引导学生形成善于对实验进行反思的学习习惯。

四)作业布置

配套讲义。

六、教具准备:

仪器：锥形瓶、平底烧瓶、烧杯、试管、集气瓶、长颈漏斗、 导气管( 弯、直) 、 酒精灯、铁架台、火柴、小黑板 。

药品：块状大理石、碳酸钠粉末、稀盐酸、稀硫酸、澄清的石灰水。

七、教学流程

创设教学情境，组织讨论，确定制取二氧化碳的反应原理 及反应药品 →回忆实验室制取氧气的方法及装置，确定实验室制取二氧化碳的装置。→出示制取二氧化碳的相关仪器，让学生设计、动手完成二氧化碳的制取。→随堂小结， 进行练习。→布置作业。

八、板书设计

实验室怎样制取二氧化碳

(一)药品及反应原理

药品：石灰石(或大理石)和稀盐酸

原理：CaCO3 + 2 HCl === CaCl2 + H2O + CO2 ↑

(二)装置的确定

发生装置：

收集装置：

(三)实验室制取二氧化碳

发生装置：固体+液体——气体

收集装置：向上排空气法

验满：用燃着的木条放在集气瓶口，熄灭则满

检验：倒入澄清的石灰水，振荡变浑浊则是二氧化碳

初中化学实验室制取二氧化碳说课稿(二)

我将从以下几个方面对今天的课题进行分析：教材分析，教法分析，学法指导，教学过程分析。首先我来谈教材分析：

一、教材地位和作用

本单元是初中化学最为完整的学习元素和化合物知识体系的一个单元，而二氧化碳又是本单元的一个非常重要的内容，二氧化碳制取的研究这节课则在本书乃至整个初中化学学习过程中都占据十分重要的地位。它是培养学生在实验室制取某种气体时，对药品的选择、装置的设计、实验的方法等思路形成的最好范例，上好本节课对学生今后学习元素和化合物知识，提升化学实验基本操作能力及实验探究能力，都会产生很大的影响。学生在前面学习了氧气的实验室制法，具备了一些气体制备的实践 经验 ，各项实验技术也初步具备。此时，正是在课堂教学中体现学生为主体，真正让学生参与到教学过程中的良好时机。 根据新课程标准以及初三年级学生的认识特点，配合教学大纲，制定本节课的教学目标如下：

二、教学目标

1、知识与技能

(1)了解实验室制取二氧化碳常用的试剂和方法;

(2)初步学会实验室制取并收集二氧化碳;

(3)掌握检验二氧化碳的方法;

(4)练习药品取用、装置气密性检验和排气法集气等实验基本操作。

2、过程与方法

(1)经过整个探究过程，领会科学探究的方法和意义;

(2)经过参与科学探究活动，会拟定简单的探究计划和实验方案;

(3)能灵活运用现有仪器自主设计实验装置;

(4)让学生在实验探究过程中体验、反思，熟悉基本实验技能，培养多角度、多层次地观察和分析问题的能力。

3、情感态度、价值观

(1)通过实验探究，培养学生自主、求实、合作、创新的学习品质;

(2)通过最终成功的操控实验，体验科学探究的乐趣，激发学习化学的兴趣。

(3)通过教师指导，学生自主操作，增加学生亲身体验的快乐感，并建立良好融洽的师生关系。 化学是一门以实验为基础的学科，许多基本理论、基本概念、物质的性质、制法都是以实验为基础的。

三、教学重点与难点

1、教学重点：学生能出色的完成一系列探究试验。

2、教学难点：通过探究试验归纳、 总结 ，正确的选择实验室制取二氧化碳的药品、反应原理、实验装置。

当然，在学生探究过程中，教师适时的提问，适当的引导、指导，恰到好处的点拨，是本节课成功的关键点。

以学生为中心，充分发挥学生自主学习能力和创新精神，调动学生学习积极性，这是教学宗旨，也是建构主义教学所提倡的教学方法，正是围绕这个主导思想，在本节课中我将主要采用以下几种教学方法来突出重点，突破难点。

四、教法分析

1、探究式实验教学法：

教师根据目标提问，引导学生动手实验，体验实验的过程。教给学生通过实验、观察、探究得出科学结论教学方法。

2、互动式教学法：

教师讲解过程中，学生去猜想，讨论、抢答，在学生的实验过程中有教师的指导、答疑，师生间不断的进行信息交流，有助于学生注意力的集中和学习积极性的提高。

3、竞赛教学法：

根据初中生集体荣誉感强，好胜心强的特点，采用分组竞赛的方法，在竞赛中，提

高学生自主参与的积极性，有利于知识的巩固和应用。

通过以上教学方法的使用，充分体现“教师为主导，学生为主体”的教学原则。

五、学法指导

1、探究学习：

学生通过实验来探究实验室制取二氧化碳为何不能使用 其它 药品，通过研究发生装置，选择其它仪器制取二氧化碳，来培养学生的观察能力，语言表达能力和分析能力，培养开拓创新的精神。

2、自主学习：

指导学生独立完成探究实验，归纳总结：为什么稀硫酸和浓盐酸不能代替稀盐酸?碳酸钠不能代替大理石?等等。从而调动学生思维的积极性，使学生自主地获取知识。

3、合作学习：

利用分组实验和小组讨论，使学生在沟通中创新，在交流中发展，在合作中获得新知。

4、归纳学习：

边实验边记录边归纳总结，在归纳总结中促进思维的发展，并提升分析问题、解决问题的能力。 下面我来谈一下教学过程这一环节，在这个环节中我将围绕着提出问题—分析问题—进行实验—分析得出结论—应用结论这一主线展开，具体分为五个步骤：

六、教学过程

1、悬疑

古希腊 教育 家亚里斯多德讲过一句 名言 ：“思维自惊奇和疑问开始。”

这节课，我先给学生讲了两个小 故事 ：很早以前，在西德的一个州，有一片奇异的泽地：每当猎人牵着狗通过的时候，猎人安然无恙，狗却死了。当时那里人们都 传说 这泽地上有魔鬼，它最嗜好吃狗。 在意大利那不勒斯山中有一个著名的屠狗洞，传说洞中有一个屠狗妖，人进入洞中安然无恙，狗却死亡。

这两个故事情节中的悬疑色彩紧紧地抓住了学生，然后提问：大家知道这妖怪是什么吗?大家想不想抓住这妖怪呢?

从而引出课题——二氧化碳制取的研究。

2、温故

课上展示一组实验室制取氧气的信息：

三种方法、两套装置;检密、验满、检验、收集均有回顾，并引导学生根据生活经验和已有事实，获取二氧化碳的相关信息，进而为探究实验室制取二氧化碳做好知识准备。

这一环节其实就是提出问题、分析问题的环节，在复习回顾了制氧气的信息后，对二氧化碳的制取方法、装置和检密、验满、检验、收集的方法进行提问，让学生类比分析，为以下探究打好基础。

3、体验

内容一：探究制取二氧化碳的理想原料

我给出浓盐酸、稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠、碳酸钙等药品和试管若干，并提出让学生从价格便宜、反应速度适中、利于收集、气体纯净、操作简便等方面去选择原料，然后让学生以小组为单位，自己动手操作、讨论、探究、找出自己认为理想的原料，这样设计既让学生认识到对比观察的科学探究方法，又注重了学生获取新知的体验学习。找到了理想的原料后，就要选择适宜的装置。(

二氧化碳制取的研究说课稿(2)

内容二：探究制取二氧化碳的实验装置

(1)给定仪器，学生自我设计实验装置

我将几套常用的制取二氧化碳装置图用幻灯片投影，并让学生回顾利用过氧化氢制氧气的实验装置，然后按指定的图示进行制取二氧化碳的装置设计。并进行检密、验满、检验、收集操作。然后小组间再进行交流讨论，互动学习，总结评价各自装置的优缺点和操作中存在的问题。这样的过程，使学生对实验操作和仪器的选择有了一定的认识，为下面自选仪器组装实验创设了良好的铺垫。

(2)自选仪器，自主设计新方案

在前面探究的基础上， 让学生自己从仪器库中选择仪器，并通过查阅书籍、资料，充分发挥 想象力 和创造力，鼓励他们设计更多的方案，让他们成为课堂的主人， 淋漓尽致的自由挥洒。这个环节可以充分发挥学生的主观能动性，培养浓厚的学习兴趣。

(3)展示分享：

让每一小组的学生展示自己的设计方案，并让各小组间交流各自的实验状况，分析实验成败的原因，反思本组设计的缺陷，最后选出最佳设计，并由设计者发言与大家共同分享设计成果，使同学们彼此间互通有无，激发共鸣，共同提升。

极少数学生选择了单孔塞，多数学生选择了双孔塞配合长颈漏斗，相当一部分学生选择了有孔塑料板，弹簧夹。

(4)归纳总结

在课堂气氛高涨的时候及时提问：实验制取二氧化碳在选择仪器时需考虑哪些方面的问题?(例如大的方面要考虑反应物的状态、反应条件。细小方面要考虑节约药品和对反应的控制等。)从而引导学生回归主题，及时的把探究过程中的点滴收获汇总、凝炼、升华。

刚才我提到主线，悬疑和温故体现的是提问和分问，体验这个环节则体现进行实验、分析得出结论。下面我来谈一下应用结论。

4、收获

请用你认为最适宜的药品，最理想的装置，来制取二氧化碳，并用最合理的方法，最快捷的方式去收

集、验满、检验。因为有了前面的探究，学生们很快的完成了布置的任务，此刻我及时给予了积极的评价，表扬他们认真参与、大胆操作、积极探究的良好品质，鼓励他们再接再励，再创佳绩，让学生在激励声中爬的更高，走得更远。

5、延伸

(1)、从现实生活中找一些实验替代品，自己动手设计制取二氧化碳的装置，并完成制取二氧化碳的家庭小实验，以提高学生理论联系实际的能力。

(2)、通过对实验室制取氧气和二氧化碳的类比，让学生找到规律，指导探究其他气体的制取，从而锻炼学生对知识举一反三的能力，使学生的思维得以发散，提升对知识间的联系和迁移的把握。

七、板书设计

二氧化碳制取的研究

一、药品及反应原理

1、药品：大理石或石灰石与稀盐酸

2、原理： CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

二、装置的确定

1、发生装置：固体、液体不加热型

2、收集装置：向上排空气法

三、检验和验满

1、检验：倒入澄清的石灰水，振荡 变浑浊则是二氧化碳

2、验满：用燃着的木条放在集气瓶口，熄灭则已满。

四、延伸：

实验室制取气体

原料：价格便宜、速度适中、利于收集、气体纯净、操作简便

装置：取决于反应物状态及反应条件

分层练习：使各个层次的学生都得到锻炼和提升

今天这节课我始终贯穿着提——分——实——分——应这一探究主线，着力体现教师的主导作用和学生的主体活动和谐统一，教法和学法和谐统一，传授知识和智能开发的和谐统一，德育和智育的和谐统一。

初中化学实验室制取二氧化碳说课稿(三)

尊敬的各位领导、老师，大家下午好!我是来自老君台中学的罗卫东，我说课的题目是九年级粤教版化学第五章第二节《二氧化碳的实验室制取研究》。

【课前准备】

1.学情分析

初中学生具有强烈的好奇心、求知欲和表现欲，喜欢动手动脑，他们的 思维方式 正在由感性思维向 逻辑思维 过渡，已经具备了一定的分析和解决问题的能力。根据学生的这一特点，本节课我将主要采取自学引导法和学案导学法，尽管学生平常做实验的机会不多，但通过实验和多媒体教学，我相信学生完全能够完成本节课的学习。

2.教材分析

本节课既是对氧气实验室制法的复习巩固，又是培养学生在实验室中制取某种气体时，考虑如何选择药品、设计发生装置和收集常见气体的方法等思路的最佳素材。

3.教学目标

⑴知识与技能目标

① 、了解实验室制取二氧化碳的反应原理，探究二氧化碳的发生装置和收集方法。

② 、掌握实验室制取气体的方法和设计思路。

⑵过程与方法目标

①、通过探索实验室制取气体的方法和设计思路，让学生初步学习科学探究的基本过程和方法，体验化学实验方法的科学性。

②、让学生能进行初步的科学探究活动 。

⑶情感态度与价值观目标

①、通过实验探究活动，培养学生求实创新、科学合作的品质。 ②、通过实践探究活动，培养学生参与化学实验的兴趣，提高学生的自信心，激发学生学习热情。

4.教学重点难点

重点：①探究实验室制取二氧化碳的反应原理。

②探究实验室制取二氧化碳的发生装置和收集方法。

难点：探究实验室制取气体的设计思路和方法 。

5.教学器材

本节课要用到的教学器材如大屏幕所示，增加了课本上没有涉及到的一些化学仪器和药品，希望通过四个小组间的对比实验，使学生对本节课药品的选择有更深刻的认识。

【教学程序】

本节课的教学过程分四个教学环节进行：

1.自学探讨阶段

首先， 由非常可乐饮料振荡产生能使澄清石灰水变浑浊的气体引入新课——

然后展示教学目标，接下来我提出本节课总的自学提纲：实验室制取气体的方法和设计思路是什么?让学生自学课文，并完成学案导学的《第一部分 基础自学题》。

大约8分钟后，我让学生进行自学讨论总结，通过与氧气发生装置和收集方法的选择对比，基本确定了本节课二氧化碳实验室制法的发生装置。

2.实验探讨阶段

本阶段是教学过程的核心部分，时间大约10分钟。

首先，教师利用简易装置做演示实验，制取一瓶二氧化碳并进行检验和验满，让学生基本掌握实验步骤。

接下来，教师组织学生分组探究实验：第一组 用浓盐酸和石灰石进行反应;第二组 用稀盐酸和石灰石进行反应;第三组 用稀硫酸和石灰石进行反应;第四组 用碳酸钠粉末和稀盐酸进行反应;要求每组同学认真观察实验现象，其中小组长做好实验现象的记录。

教师在实验中要巡视并进行指导，及时纠正学生操作中的错误，随时提醒学生注意观察实验现象。

通过实验探讨活动，让学生亲身体验了制取二氧化碳并不是一件非常容易的事情，它一般需要六个步骤，而原料的选择具有一定的科学性，不是随意选择的。这也充分突出了学生的主体地位，培养了学生科学探究的能力，以此达到了对本节课教学重点的第一次突破。

3.释疑探讨阶段

本阶段是实验探讨阶段的进一步深化过程，分四个探究活动进行，大约需10分钟。

学生分组实验活动进行大约10分钟后，然后教师组织四个小组逐个汇报实验现象，紧接着让学生按照学案导学的(第二部分 疑难探讨题)部分进行独立思考后再讨论(投影)：(1)能否用浓盐酸和大理石反应?

(2)用稀硫酸和大理石反应行不行?(3)能否用稀盐酸和碳酸钠反应?在学生讨论的基础上，教师参与到学生的讨论中，及时的指导，帮助学生解决问题，认真填写实验 报告 ，确定好制取二氧化碳的原料应该用稀盐酸和石灰石。

在确定好制取二氧化碳原料的基础上，然后组织学生看投影进行分组设计制取二氧化碳的发生装置，在借鉴他人的基础上要求四个小组利用事先准备好的针管、滴瓶、滴管和饮料瓶等制一个简单的发生装置。最后教师组织学生分组汇报实验过程，每组由一位同学讲解并展示制作成果。

接下来，组织学生根据气体的密度和水溶性探究实验室制取二氧化碳的收集装置。最后，根据物质的性质确定二氧化碳的检验和验满方法。

在这个自主探究性学习活动中，每一步都突出了学生的主体地位，引导学生尝试用低成本的方法来获取科学知识，以此深化对本节课教学重点的第二次突破。

4.综合探讨阶段

本阶段也是总结阶段，大约需10分钟。

首先组织学生回顾小结，以便学生系统掌握所学知识。

接下来组织学生解决学案导学的《第三部分 综合探讨题》，我设计了二个问题，(1)、实验室选择气体发生装置的依据是什么?(2)、实验室选择收集气体的方法依据是什么?这也是对自学阶段我提出的自学提纲(实验室制取气体的方法和设计思路是什么?)教学难点的分步解答，使学生由感性认识上升到理性认识。至此，本节课首尾呼应，教学重点和难点已全部解决，学生的实验探究能力和创新品质也得到了进一步的培养。

【板书设计】 大约5分钟

【拓展应用】

你吃过醋蛋(皮蛋或软蛋)吗，你会检验鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐吗?请同学们利用本节知识做一做并写出检验鸡蛋壳主要成分的探究报告。

【教学反思】

一、三维目标的达成

二 实验器材的改进

3. 化学中的万能瓶如何使用它都用来干什么有什么作用怎么使接口怎么接

万能瓶又叫多功能瓶，需要不同的功能时有不同的使用方法、接口方法，具体如下：

1、排空气法收集气体：

瓶中不需要装任何试剂。使用上取决于气体的密度与性质：气体不与空气反应、收集密度比空气小的气体（如：H2），短进长出。

2、排水法收集气体：

在瓶中盛满水。短进长出。注意在出水导管后连接烧杯接水。

3、排液法收集气体

如果气体与水反应且与空气反应（例如NO），可以在瓶中装满其他液体（如煤油）或者可以隔绝水与气体的液体，其他同排水法收集气体。

4、洗气（除杂质）

集气瓶内装有吸收杂质的液体，长进短出。

如：除去CO中混有的CO2和水蒸气，应先通过氢氧化钠溶液，再通过浓硫酸。混合气体应短进长出。

5、验气

集气瓶内装有验气所需试剂，通过现象来证明。气体流向是：长进短出。如检验CO中是否混有CO2，应通过澄清石灰水，观察有无白色沉淀生成。

(3)化学实验装置取决于扩展阅读：

多功能瓶是化学实验中常用的装置之一，可用于收集气体、检验气体、观察气体输出快慢，也可发挥洗气瓶的作用。通常包括一个长导管，一个短导管。也可能是两个长导管或两个短导管。

实际生活中

在医院给病人输氧气时，利用类似装置，并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。短管导管连接病人吸氧导气管，长管连接供氧钢瓶，该装置可用来观察输出氧气的速度，也可用来观察是否有氧气输出。

4. 如图所示是实验室常用的制取和收集气体的装置．请回答下列问题： （1）仪器a、b的名称：a______　b_____

（1）a是酒精灯；b是集气瓶； （2）使用装置②时，长颈漏斗需伸入液面下，原因是：防止气体从长颈漏斗口溢出而收集不到气体； （3）根据反应物的状态和反应条件选择发生装置：装置①适合固体加热型的气体制取，装置②适合固体和液体在常温下反应； （4）用高锰酸钾制氧气时，反应物是高锰酸钾，生成物是锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应条件是加热，写出方程式为：2KMnO 4 △ . K 2 MnO 4 +MnO 2 +O 2 ↑；实验时应在试管口放一团棉花，其作用是：防止高锰酸钾颗粒进入导气管； （5）制取二氧化碳的药品是石灰石和稀盐酸，属于固体和液体在常温下的反应，因此应选用的发生装置是②；因为二氧化碳易溶于水，密度比空气大，故收集装置⑤（向上排空气法），故选择D； 检验CO 2 气体是否已充满集气瓶的方法是：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明收集满； （6）要测量二氧化碳的体积采用排水法，用量筒测量水的体积从而测得二氧化碳的体积；二氧化碳能溶于水，所以要在水的上方放一层植物油．植物油上方原有的空气不会溶解在水中，所以油上方的空气对实验结果没有影响． 故答案为：（1）集气瓶；酒精灯；（2）防止气体从长颈漏斗口溢出；（3）反应条件；（4）2KMnO 4 △ . K 2 MnO 4 +MnO 2 +O 2 ↑；防止高锰酸钾颗粒进入导气管；（5）D；将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明收集满；（6）防止二氧化碳溶于水或与水反应；无．